Metode revolusioner pengukuran daya optik

Metode revolusioner pengukuran daya optik
Laserdari semua jenis dan intensitas ada di mana-mana, mulai dari penunjuk untuk operasi mata, sinar cahaya, hingga logam yang digunakan untuk memotong kain pakaian dan banyak produk. Mereka digunakan dalam printer, penyimpanan data, dankomunikasi optik; Aplikasi manufaktur seperti pengelasan; Senjata militer dan pengukuran jarak; Peralatan medis; Masih banyak lagi aplikasi lainnya. Semakin penting peran yang dimainkan olehlaser, yang lebih mendesak adalah kebutuhan untuk mengkalibrasi keluaran dayanya secara tepat.
Teknik tradisional untuk mengukur daya laser membutuhkan perangkat yang dapat menyerap semua energi dalam sinar sebagai panas. Dengan mengukur perubahan suhu, para peneliti dapat menghitung daya laser.
Namun, hingga saat ini, belum ada cara untuk mengukur daya laser secara akurat dan real-time selama proses manufaktur, misalnya, ketika laser memotong atau melelehkan suatu objek. Tanpa informasi ini, beberapa produsen mungkin harus menghabiskan lebih banyak waktu dan biaya untuk mengevaluasi apakah komponen mereka memenuhi spesifikasi manufaktur setelah produksi.
Tekanan radiasi memecahkan masalah ini. Cahaya tidak memiliki massa, tetapi memiliki momentum, yang memberinya gaya ketika mengenai suatu objek. Gaya sinar laser 1 kilowatt (kW) memang kecil, tetapi terasa nyata – kira-kira seberat sebutir pasir. Para peneliti telah memelopori teknik revolusioner untuk mengukur daya cahaya dalam jumlah besar dan kecil dengan mendeteksi tekanan radiasi yang diberikan oleh cahaya pada cermin. Manometer radiasi (RPPM) dirancang untuk daya tinggi.sumber cahayaMenggunakan timbangan laboratorium presisi tinggi dengan cermin yang mampu memantulkan 99,999% cahaya. Saat sinar laser memantul dari cermin, timbangan mencatat tekanan yang dihasilkannya. Pengukuran gaya kemudian dikonversi menjadi pengukuran daya.
Semakin tinggi daya sinar laser, semakin besar pergeseran reflektor. Dengan mendeteksi secara tepat besarnya pergeseran ini, para ilmuwan dapat mengukur daya sinar secara sensitif. Tekanan yang dihasilkan bisa sangat minimal. Sinar superkuat 100 kilowatt memberikan gaya sekitar 68 miligram. Pengukuran tekanan radiasi yang akurat pada daya yang jauh lebih rendah membutuhkan desain yang sangat kompleks dan rekayasa yang terus ditingkatkan. Kini, mereka menawarkan desain RPPM asli untuk laser berdaya lebih tinggi. Pada saat yang sama, tim peneliti sedang mengembangkan instrumen generasi berikutnya yang disebut Beam Box yang akan meningkatkan RPPM melalui pengukuran daya laser daring yang sederhana dan memperluas jangkauan deteksi ke daya yang lebih rendah. Teknologi lain yang dikembangkan dalam prototipe awal adalah Smart Mirror, yang akan semakin memperkecil ukuran meter dan memberikan kemampuan untuk mendeteksi daya yang sangat kecil. Pada akhirnya, teknologi ini akan memperluas pengukuran tekanan radiasi yang akurat ke tingkat yang diterapkan oleh gelombang radio atau sinar gelombang mikro yang saat ini sangat kurang mampu mengukur secara akurat.
Daya laser yang lebih tinggi biasanya diukur dengan mengarahkan sinar ke sejumlah air yang bersirkulasi dan mendeteksi peningkatan suhu. Tangki yang digunakan bisa berukuran besar dan portabilitas menjadi masalah. Kalibrasi biasanya memerlukan transmisi laser ke laboratorium standar. Kelemahan lain yang disayangkan: instrumen deteksi berisiko rusak oleh sinar laser yang seharusnya diukur. Berbagai model tekanan radiasi dapat mengatasi masalah ini dan memungkinkan pengukuran daya yang akurat di lokasi pengguna.